混合动力汽车及其控制方法技术

本发明专利技术涉及混合动力汽车。可防止发生打滑时有超过蓄电池输入限制的电力输入。它是一种发动机、第一电机以及与驱动轴相连接的第二电机分别与行星齿轮机构相连接的汽车，在发生打滑时，以为抑制打滑而设定的功率上限值Ｐｍａｘ来限制来自驾驶者的要求功率Ｐｄ↑［＊］（Ｓ１００～Ｓ１１０），同时推定由第一电机输出的功率Ｐｍ１（发电电力）（Ｓ１１６），从输出功率Ｐｍ１中减去根据蓄电池输入限制Ｗｉｎ所设定的极限值βｍａｒｇ和损耗，从而设定应由电机ＭＧ２消耗的必要消耗功率Ｐｍ２ｍｉｎ（Ｓ１２２）。然后以在电机ＭＧ２能够将必要消耗功率Ｐｍ２ｍｉｎ消耗掉的范围内将由功率上限值Ｐｍａｘ限制的要求功率Ｐｄ↑［＊］输出给驱动轴的方式，对发动机与第一、第二电机进行控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种具有内燃机、能够将来自该内燃机的动力的一部分转换成电力同时将剩余部分传递给与驱动轮相连接的驱动轴的电力转换动力传递装置、能够输入由该电力转换动力传递装置转换成的电力的蓄电装置、以及能够由来自包含上述电力转换动力传递装置及蓄电装置的电力系统的电力向上述驱动轴输出动力的电动机，且借助向上述驱动轴的动力的输出而行驶的。
技术介绍
以往，作为这种混合动力汽车，已提出了一种具有发动机、与发动机的输出轴相连接的行星齿轮、与行星齿轮相连接的发电机、与行星齿轮相连接并同时与驱动轴相连接的电机、以及能够在发电机与电机之间交换电力的蓄电池，且以在驱动轮发生打滑时的滑动抑制打滑的方式对与驱动轴相连接的电机进行驱动控制的方案(例如参看特开2001-295676号公报)。在这种混合动力汽车中，当驱动轴的旋转角加速度超过规定的阈值时判定为发生了打滑，从而对从与驱动轴相连接的电机输出的转矩加以限制。
技术实现思路
在上述这种混合动力汽车中，当为了抑制打滑而限制从电机输出的转矩时，根据发动机与发电机等的运行状态的不同，有时向蓄电装置输入的电力会变得过大。本专利技术的的目的即在于解决上述问题，防止在对发生的打滑加以抑制时有过大的电力输入蓄电装置。本专利技术的为了达到上述目的而采用下述的方案。本专利技术的混合动力汽车，是具有内燃机、能够将来自该内燃机的动力的一部分转换成电力并同时将剩余部分传递给与驱动轮相连接的驱动轴的电力转换动力传递装置、能够输入由该电力转换动力传递装置转换成的电力的蓄电装置、以及能够由来自包含上述电力转换动力传递装置及蓄电装置的电力系统的电力向上述驱动轴输出动力的电动机，且借助向上述驱动轴的动力的输出而行驶的混合动力汽车，其特征在于，具有检测因上述驱动轮空转而引起的打滑的打滑检测装置；在由该打滑检测装置检测到打滑时，以在上述蓄电装置的输入限制范围内将抑制打滑的动力输出给上述驱动轴的方式驱动控制上述内燃机、上述电力转换动力传递装置和上述电动机的控制装置。在本专利技术的混合动力汽车中，具有内燃机、能够将来自该内燃机的动力的一部分转换成电力并同时将剩余部分传递给驱动轴的电力转换动力传递装置、能够输入由该电力转换动力传递装置转换成的电力的蓄电装置、以及能够由来自电力转换动力传递装置及包含蓄电装置的电力系统的电力向驱动轴输出动力的电动机，在检测到因驱动轮的空转而引起的打滑时，以在蓄电装置的输入限制范围内将抑制打滑的动力输出给驱动轴的方式驱动控制内燃机、电力转换动力传递装置和电动机。因此能够防止在抑制打滑时超过输入限制而将电力输入到蓄电装置中。在这样的本专利技术的混合动力汽车中，也可以设定为具有检测由上述电力转换动力传递装置转换成的电力的转换电力检测装置；上述控制装置是利用上述所检测出的由上述电力转换动力传递装置转换成的电力设定上述电动机应消耗的电力，以至少使该设定的电力被该电动机所消耗的方式驱动控制该电动机的装置。另外，也可以设定为上述控制装置是根据上述所检测出的由上述电力转换动力传递装置转换成的电力和上述蓄电装置的输入限制来设定上述电动机应消耗的功率的装置。这样，能够在防止超过输入限制的电力输入蓄电装置中的同时，更可靠地确保用于抑制打滑的动力。进而，上述转换电力检测装置，是根据为了将为抑制打滑而对由上述驱动轴所要求的要求动力施加了限制的限制动力输出给上述驱动轴而设定的内燃机的工作点，推定由上述电力转换动力传递装置所转换成的电力的装置。在这种情况下，还可以设定为上述控制装置是预先考虑到伴随为了将上述限制动力输出给上述驱动轴而驱动控制上述内燃机时的响应延迟而来的上述电力转换动力传递装置的响应延迟，而设定上述电动机应消耗的电力的装置。另外，还可以设定为具备检测上述驱动轴的旋转角加速度的旋转角加速度检测装置，上述限制动力，是利用根据上述检测出的旋转角加速度所设定的动力上限值和上述要求动力而设定的动力。另外，在本专利技术的混合动力汽车中，既可以设定为上述电力转换动力传递装置是具有三轴式动力输入输出装置和发电机的装置；其中所述的三轴式动力输入输出装置，具有分别与上述内燃机的输出轴、上述驱动轴以及第三旋转轴相连接的三根轴，且当相对于这三根轴之中的任意的两根轴输入输出的动力被决定时，相对于余剩的一根轴输入输出的动力即被决定，而所述的发电机与上述第三旋转轴相连接。也可以设定为上述电力转换动力传递装置是具备成对转子电机的装置，该成对转子电机是具有与上述内燃机的输出轴相连接的第一转子和与上述驱动轴相连接的第二转子、且通过该第一转子与该第二转子的电磁作用而相对旋转的可发电的成对转子电机。此外，本专利技术除作为上述混合动力汽车的形态以外，还可作为控制这种混合动力汽车的控制方法的形态。附图说明图1概略地表示本专利技术的一实施例的混合动力汽车20的结构。图2是表示由实施例的混合动力汽车20的混合用电子控制单元70执行的打滑发生时驱动控制程序的一例的流程图。图3是表示加速开度Acc与车速V和要求转矩Td*关系的图表。图4是表示由实施例的混合动力汽车20的混合用电子控制单元70执行的转矩上限值设定处理程序的一例的流程图。图5是表示旋转角加速度的峰值αpeak与转矩上限值Tmax的关系的图表。图6是表示发动机22的目标功率Pe*与目标转速Ne*的关系的图表。图7是用于在力学上说明动力分配统合机构30的旋转要素的共线图。图8是表示蓄电池输入限制Win与极限值βmarg的关系的图表。图9是表示必要消耗功率Pm2min与转矩下限值Tm2min的关系的图表。图10是概略表示变形例的混合动力汽车120的结构的结构图。图11是概略表示变形例的混合动力汽车220的结构的结构图。具体实施形式下面，利用实施例对本专利技术的具体实施形式进行说明。图1是概略表示本专利技术的一实施例的混合动力汽车20的结构的结构图。实施例的混合动力汽车20，如图所示，具有发动机22、经减震器28而与作为发动机22的输出轴的曲轴26相连接的三轴式动力分配统合机构30、与动力分配统合机构30相连接的可发电的电机MG1、与动力分配统合机构30相连接并同时与作为驱动轴的环形齿轮轴32a相连接的电机MG2、控制动力输出装置整体的混合用电子控制单元70。发动机22是借助汽油或轻油等碳氢化合物系的燃料而输出动力的内燃机，通过从检测发动机22的运转状态的各种传感器输入信号的发动机用电子控制单元(以下称为发动机ECU)，接收燃料喷射控制、点火控制、吸入空气量调节控制等运转控制。发动机ECU24与混合用电子控制单元70相通信，根据来自混合用电子控制单元70的控制信号对发动机22进行动转控制，并且根据需要而将与发动机22的运转状态有关的数据输出给混合用电子控制单元70。动力分配统合机构30，具有外齿齿轮的太阳轮(太阳齿轮)31、与该太阳轮31同心圆地配置的内齿齿轮的环形齿轮32、与太阳轮31相啮合并同时与环形齿轮相啮合的多个小齿轮33、自转且公转自如地保持多个小齿轮33的支架(小齿轮支架/行星轮架)34，将太阳轮31与环形齿轮32以及支架34作为回转要素而构成为进行差动作用的行星齿轮机构。动力分配统合机构30，分别在支架34上连结着发动机22的曲轴26、在太阳轮31上连结着电机MG1、在环形齿轮32上经由环形齿轮轴32a连结着电机M本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混合动力汽车，它是具有内燃机、能够将来自该内燃机的动力的一部分转换成电力同时将剩余部分传递给与驱动轮相连接的驱动轴的电力转换动力传递装置、能够输入由该电力转换动力传递装置转换成的电力的蓄电装置、以及能够由来自包含上述电力转换动力传递装置及蓄电装置的电力系统的电力向上述驱动轴输出动力的电动机，且借助向上述驱动轴的动力的输出而行驶的混合动力汽车，其特征在于，具有：　　　　检测因上述驱动轮空转而引起的打滑的打滑检测装置；　　　　在由该打滑检测装置检测到打滑时，以在上述蓄电装置的输入限制范围内将抑制打滑的动力输出给上述驱动轴的方式驱动控制上述内燃机、上述电力转换动力传递装置和上述电动机的控制装置。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：本美明，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]